(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配向処理が施された第１の基板と、
前記第１の基板上に液晶材料で形成され、前記第１の方向に液晶が配向して屈折率が大きい屈折率異方性を有し、溝の長さ方向が一方向に沿い溝のピッチや深さが一定でなく不規則に形成された溝構造を有し、入射光に対して乱反射・散乱性を付与する第１の光学膜と、
前記第１の方向と平行に透過軸方向が配置された偏光板と
を有する光学装置。
【請求項２】
前記第１の光学膜の溝の長さ方向が、前記第１の方向と揃っている請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
さらに、
バックライトと、
前記偏光板を前記バックライト側に配置した一対の偏光板に挟まれた液晶セルを有する液晶表示素子と
を有し、
前記バックライトと、前記バックライト側の偏光板との間に、前記第１の光学膜が配置されている請求項１または２に記載の光学装置。
【請求項４】
さらに、
前記第１の方向と平行な第２の方向に配向処理が施された第２の基板と、
前記第２の基板上に液晶材料で形成され、前記第２の方向に液晶が配向して屈折率が大きい屈折率異方性を有し、溝の長さ方向が前記第２の方向と交差する一方向に沿い溝のピッチや深さが一定でなく不規則に形成された溝構造を有し、入射光に対して乱反射・散乱性を付与する第２の光学膜と
を有し、
前記第２の基板及び前記第２の光学膜は、前記第１の基板及び前記第１の光学膜と前記偏光板との間、または、前記第１の基板及び前記第１の光学膜に対して前記偏光板と反対側に配置されている請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
（ａ）液晶材料に対する配向処理が施された基板上に、紫外線硬化性液晶材料で形成され、溝の長さ方向が一方向に沿い溝のピッチや深さが一定でなく不規則に形成された溝構造を有する光学膜を形成する工程と、
（ｂ）前記光学膜に紫外線を照射する工程と、
を有する光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）は、前記基板上に紫外線硬化性液晶材料膜を形成する工程と、溝構造を有する型から該液晶材料膜に溝構造を転写する工程とを含む請求項５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ａ）は、前記基板と溝構造を有する型との間に、紫外線硬化性液晶材料を注入する工程を含む請求項５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項８】
さらに、
（ｃ）前記光学膜の膜面内で屈折率が大きい方向と、透過軸方向が平行になるように、偏光板を配置する工程を有する請求項５〜７のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散乱性を持つ光学膜を有する光学装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトと液晶表示素子との間に配置する散乱板として、様々なものが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５５５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一目的は、散乱性を持つ新規な光学膜を有する光学装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、第１の方向に配向処理が施された第１の基板と、前記第１の基板上に液晶材料で形成され、前記第１の方向に液晶が配向して屈折率が大きい屈折率異方性を有し、溝の長さ方向が一方向に沿い溝のピッチや深さが一定でなく不規則に形成された溝構造を有し、入射光に対して乱反射・散乱性を付与する第１の光学膜と、前記第１の方向と平行に透過軸方向が配置された偏光板とを有する光学装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
光学膜は、屈折率の大きい第１の方向の偏光成分を、膜面内で第１の方向に交差する方向の偏光成分より強く出射させることができ、また、入射光を散乱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の実施例による光学膜の主要な製造工程を示す概略断面図である。
【図２】図２Ａは、２種のサンプルのラビング方向を示す基板の概略平面図であり、図２Ｂは、スタンパ基板を示す概略平面図である。
【図３】図３Ａは、実施例の光学膜の偏光顕微鏡写真であり、図３Ｂは、実施例の光学膜の概略断面形状を示すグラフであり、図３Ｃは、溝平行サンプルを示す概略平面図であり、図３Ｄは、溝直交サンプルを示す概略平面図である。
【図４】図４は、第１の実験の測定系を示す概略断面図である。
【図５】図５は、第１の実験の溝平行サンプルの光透過率を示すグラフである。
【図６】図６は、第１の実験の溝直交サンプルの光透過率を示すグラフである。
【図７】図７は、第２の実験の測定系を示す概略断面図である。
【図８】図８は、第２の実験の溝平行サンプルの１０°入射の光透過率を示すグラフである。
【図９】図９は、第２の実験の溝直交サンプルの１０°入射の光透過率を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第２の実験の溝平行サンプルの２０°入射の光透過率を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２の実験の溝直交サンプルの２０°入射の光透過率を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施例の液晶表示装置の概略断面図である。
【図１３】図１３は、第３の実験の積層散乱板を示す概略斜視図である。
【図１４】図１４は、第３の実験の垂直入射の光透過率を示すグラフである。
【図１５】図１５は、第３の実験の１０°入射の光透過率を示すグラフである。
【図１６】図１６は、第３の実験の２０°入射の光透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施例による光学膜の製造方法について説明する。
【０００９】
図１Ａ〜図１Ｄは、実施例の光学膜の主要な製造工程を示す概略断面図である。まず、平板状の透明基板１ａを準備した。透明基板１ａは、例えばガラス基板であり、実施例として、厚さ０．７ｍｍｔのソーダライムガラス（青板ガラス）を用いた。なお、無アルカリガラス（白板ガラス）を用いることもできる。
【００１０】
透明基板１ａの表面を洗浄した。例えば、純水洗浄もしくは洗剤洗浄の後、プラズマ洗浄もしくは紫外線及び赤外線洗浄等を用いることができる。
【００１１】
そして、透明基板１ａ上に、配向膜材料（例えば日産化学ＳＥ−４１０）をフレキソ印刷で所定形状に配置し、１８０℃で１時間焼成して配向膜１ｂを形成した。配向膜１ｂに、ラビングマシンでラビング処理を行った。ラビング方向の異なる２種類のサンプルを作成した。なお、透明基板１ａと配向膜１ｂをまとめて、（配向処理が施された）基板１と呼ぶこととする。
【００１２】
図２Ａは、２種のサンプルのラビング方向を示す基板１の概略平面図である。後に光学膜に形成される溝の長さ方向（これを溝方向と呼ぶこともある）に対し、第１のサンプルは、溝方向と平行な方向にラビング方向が設定され、第２のサンプルは、溝方向と直交する方向にラビング方向が設定されている。第１のサンプルを溝平行サンプル、第２のサンプルを溝直交サンプルと呼ぶこととする。
【００１３】
図１Ａに示すように、基板１の配向膜１ｂ上に、紫外線硬化性液晶材料をディスペンサ１００により滴下して、液晶材料膜２ａを形成した（液晶材料膜２ａに後述の処理を行って光学膜２を形成する）。紫外線硬化性液晶材料として、ＤＩＣ製のＵＣＬ−００１（Δｎ＝０．１５２）に反応開始剤を０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％添加したものを用いた。
【００１４】
反応開始剤は、紫外線（３６５ｎｍ付近）に感度を持つ材料であれば特に限定はなく、実施例ではチバケミカルズ製のイルガキュア８１９を用いた。なお、液晶材料は、使用前に充分脱泡させておくのが好ましく、実施例では１０Ｐａのチャンバ内に５分〜１時間放置した。
【００１５】
配向膜１ｂ上に形成することにより、液晶材料膜２ａ中の液晶分子の配向が、ラビング方向に揃う。これにより、光学膜２の面内で、ラビング方向の屈折率が大きくなるように、屈折率異方性が付与される。
【００１６】
図２Ｂは、スタンパ基板３を示す概略平面図である。スタンパ基板３は、表面に凹凸構造が形成されている。スタンパ基板３として、表面にバイトで溝を形成した銅板を用いた。先端の非対称なバイトを回転させながら、かつ深さを場所で変えながら切削を行って、長さ方向はほぼ一方向に揃うが、ピッチや深さが一定でなく所定範囲に分布する溝を多数形成した。実施例では、ピッチが３μｍ〜６μｍ程度の範囲に分布し、深さが１μｍ〜４μｍ程度の範囲に分布する（平均ピッチ４．５μｍ、平均深さ３μｍの）溝を形成した。
【００１７】
スタンパ基板３に、スプレイ方式で離型剤をコーティングした。離型剤をコーティングして約８時間放置した後、６０℃で１時間加熱処理した。なお、スタンパ基板３には配向処理を行わなかった。
【００１８】
次に、図１Ｂに示すように、基板１をスタンパ基板３と重ね合わせてプレスし、液晶材料膜２ａの表面に、スタンパ基板３の凹凸構造を転写して、光学膜２を形成した。スタンパ基板３の凹凸構造の頂部分が基板１に接する程度に、充分にプレスした。溝平行サンプルでは、スタンパ基板３の溝方向とラビング方向が平行になるように、溝直交サンプルでは、スタンパ基板３の溝方向とラビング方向が直交するように、重ね合わせを行なった。
【００１９】
基板１とスタンパ基板３の重ね合わせ及びプレスは、真空度１０Ｐａの真空中で行なった。なお、空気の混入が避けられればよいので、真空度はもっと低くすることもできる。大気中での実施も可能である。大気中の場合、例えば両基板を重ねて仮プレス状態とした後、透明基板側から観察して空気が入っている部分については、個別に圧を加えて空気を基板外へ追いやってから本プレスを行なうとよい。
【００２０】
なお、液晶材料は、光学膜形成に必要な量が基板１上に滴下されていることが理想であるが、多少多くても、スタンパ基板３の溝の両端から溢れさせることができるので構わない。なお、溢れた液晶材料を回収して再利用するようにしてもよい。
【００２１】
次に、図１Ｃに示すように、両基板１、３をプレスした状態のまま大気中に戻して、透明な基板１側から、基板全面に紫外線４を照射した。波長３６５ｎｍについて２Ｊ／ｃｍ２以上の照射条件とした。照射強度は、３０ｍＷ／ｃｍ２以上が望ましい。紫外線照射により、光学膜２中の紫外線硬化性液晶材料がポリマー化する。
【００２２】
次に、図１Ｄに示すように、スタンパ基板３を光学膜２から剥離した。基板１及びスタンパ基板３のうち片側の基板の辺に力を加えて徐々に剥がすのではなく、両基板それぞれの辺に力を加えられるようにしておき、一気に加圧して面全体に同時に剥離されるようにすることで、きれいに剥がすことができる。このようにして、実施例の、溝平行サンプル及び溝直交サンプルの光学膜を作製した。なお、基板１と光学膜２をまとめて、散乱板５と呼ぶこともある。
【００２３】
なお、スタンパ基板への離型剤のコーディング処理は、毎回の転写・剥離に対して行う必要はない。実施例の材料では、１回の離型剤のコーディング処理で１０回程度の転写・剥離を行なうことができた。なお、離型剤を使わずに、トリアジンコーティング等のコーティングをスタンパ基板に行なってもよい。この場合数万回以上のプレス加工に耐えうるが、コーティング加工は高価となる。
【００２４】
なお、スタンパ基板材料として、硬質材料の一例として銅を示したが、フィルムやプラスチック等の柔軟な材料を用いることもできる。また、硬質材料である銅で作製した母型基板から、フィルム上に凹凸構造を反転転写して作製したスタンパ基板を用いても、同様の光学膜を形成することができた。
【００２５】
フィルムを用いた柔軟なスタンパ基板の場合、プレス加工は、ラミネータによる貼り合せ加工も採用可能なので、硬質のスタンパ基板よりも作業は容易になる。また、紫外線処理後の剥離で、片側の基板側から徐々に剥がしてもきれいに剥がすことができる。さらに、スタンパ基板側から紫外線を照射することも可能となる。
【００２６】
ラミネータによる貼り合わせプレス加工工程を採用する場合は、転写される凹凸形状にほとんど気泡が含まれないため、プレス加工装置全体を真空度の高い環境で稼動する必要がなく、簡易な設備での生産を可能とする。ラミネータによる貼り合わせプレス加工で気泡の発生が少ないのは、ラミネータによる順次加圧操作により膜材料の型内部への充填とともに、型内部に残る空気が徐々に外部へ移動するためと考えられる。硬質の型を用いるプレス加工では、加圧操作が面一括に行なわれるため、このような効果が得られない。
【００２７】
なお、透明基板材料として、硬質材料の一例としてガラスを示したが、フィルムやプラスチック等の柔軟な材料を用いることもできる。この場合も、プレス加工は、ラミネータによる貼り合せ加工により実現可能であるので、硬質のスタンパ基板によるプレス加工よりも作業は容易になる。また、紫外線処理後のスタンパ基板剥離工程で、透明基板も柔軟な材料で構成されている場合は、より容易に、片側の基板側から徐々に剥がしてもきれいに剥がすことができる。
【００２８】
なお、光学膜形成に適した紫外線硬化性液晶材料は、ＤＩＣ製のＵＣＬ−００１に限らない。それ以外でも、一方向に長い液晶分子形状を有し、長軸方向の屈折率がその直交方向の屈折率より大きい（Δｎ＞０）紫外線硬化性液晶材料を用いることができる。
【００２９】
なお、光学膜の形成方法として、ディスペンサ方式を例示したが、インクジェットやフレキソ等の印刷方式、スリットコート、スプレーコート、ワイヤーバーコート方式などを用いてもよい。なお、スピンコート方式もむろん適用可能であるが、材料使用効率の面から他の方式が望ましい。
【００３０】
光学膜の形成方法として、滴下法を例示したが、毛細管現象を利用してもよい。特に、実施例のようなストライプ状の溝の場合、両基板が完全に重なった状態で、溝の一端から液晶材料を溝内に入れていくことができる。溝表面に沿って光学膜が形成されることで、凹凸構造が形成される。
【００３１】
溝の他端側より減圧を行なってもよいが、特に減圧しなくても毛細管現象により液晶材料が溝内に浸透するため、容易に封入することができる。なお、真空注入法を用いることもできるが、真空槽内で基板を液晶材料に浸漬する工程を要する等封入量に対して液晶材料が多く必要となること（使用効率も低いこと）、溝内の真空度、気密度を保持するために両基板の周りにシールを形成する必要があること等、注意を要する。
【００３２】
図３Ａは、実施例の光学膜の偏光顕微鏡写真である。倍率は５０倍である。スタンパから転写された不規則な凹凸構造（長さ方向は一方向にほぼ揃っているが、ピッチや深さが一定でない溝構造）が、光学膜表面に形成されている。偏光板を固定して、光学膜を回転させて観察したところ、回転角度によって明るさが変化し、所望の屈折率異方性が付与されていることがわかった。
【００３３】
図３Ｂは、実施例の光学膜の概略断面形状を示すグラフである。断面形状は、触針式段差計（ディックタック）で測定した。溝のピッチ（溝の長さ方向に直交する方向の、隣接凸部の頂点間距離）は、３μｍ〜６μｍに分布していた。なお、段差計の触針が太いため、深さについては正確な値が得られなかった。
【００３４】
図３Ｃは、溝平行サンプルを示す概略平面図である。溝平行サンプルでは、溝方向（実線の矢印方向）と、屈折率の大きい方向（破線の矢印方向）とが、平行である。
【００３５】
図３Ｄは、溝直交サンプルを示す概略平面図である。溝直交サンプルでは、溝方向（実線の矢印方向）と、屈折率の大きい方向（破線の矢印方向）とが、直交している。
【００３６】
次に、図４〜図１１を参照して、溝平行サンプルと溝直交サンプルの光透過率を測定した第１及び第２の実験について説明する。
【００３７】
図４は、第１の実験の測定系を示す概略断面図である。基板１上に形成された光学膜２の上方に、基板１と平行に偏光板６が配置され、偏光板６の上方に、受光器１１が配置され、基板１の下方に、投光器１０が配置されている。
【００３８】
投光器１０は、一方向に進む光を出射し、投光器１０から出射された光が、基板１の法線方向から入射するように、投光器１０が配置されている。基板１に入射した光は、光学膜２の凹凸構造により散乱され、散乱光の一部が、偏光板６を透過して受光器１１で測定される。基板１の法線方向を０°とし、光学膜２の溝方向に直交する面内で受光器角度（視角）を変化させる。様々な受光器角度での光透過率を測定した。
【００３９】
溝平行サンプル及び溝直交サンプルのそれぞれに対し、偏光板６の透過軸を溝方向と平行にした配置（これを偏光板平行配置と呼ぶこととする）、及び偏光板６の透過軸を溝方向と（平面視上）直交にした配置（これを偏光板直交配置と呼ぶこととする）について、測定を行なった。
【００４０】
図５及び図６は、それぞれ、溝平行サンプル及び溝直交サンプルの光透過率を示すグラフである。横軸が受光器角度を度単位で示し、縦軸が光透過率を％単位で示す。なお、散乱板５及び偏光板６のない場合の全光量を光透過率１００％としている。投光器の光源として、白色のＣ光源を用いた。
【００４１】
図５に示すように、溝平行サンプルにおいて、偏光板平行配置の方が、偏光板直交配置に比べて、０°〜５０°の受光器角度全域で高い光透過率となる傾向が見られる。
【００４２】
一方、図６に示すように、溝直交サンプルでは、偏光板直交配置の方が、偏光板平行配置に比べて、０°〜５０°の受光器角度全域で高い光透過率となる傾向が見られる。
【００４３】
これらの実験より、偏光板透過軸方向が溝方向と平行であっても直交であっても、偏光板透過軸方向が光学膜の屈折率の大きい方向と揃っているときに、高い透過率が得られるといえる。つまり、実施例の光学膜は、膜面内で屈折率の大きい方向の偏光成分を、屈折率の小さい方向の偏光成分に比べて強く出射する機能があると考えられる。
【００４４】
投光器から出射された光は、光学膜に入射して凹凸構造により乱反射・散乱するが、光学膜面内で屈折率が大きい方向と平行な偏光成分は、上方に抜けやすく、屈折率が小さい方向と平行な偏光成分は、反射もしくは光学膜内部で導光されるなどして上方に抜けにくいものと推測される。
【００４５】
偏光板透過軸方向が光学膜の屈折率の大きい方向と揃っている場合の光透過量（受光器角度についての積分値）をＡとし、偏光板透過軸方向が光学膜の屈折率の小さい方向と揃っている場合の光透過量（受光器角度についての積分値）をＢとする。（Ａ−Ｂ）／Ｂを、明るさの差と定義する。第１の実験で、明るさの差は、溝平行サンプル、溝直交サンプルとも１５％〜１６％程度であり、両サンプル同程度であった。
【００４６】
なお、光学膜面内の屈折率異方性を大きくすれば、明るさの差を大きくできるものと思われる。屈折率異方性を大きくするために、紫外線硬化性液晶材料に、他の液晶材料を混ぜてもよい。なお、例示した紫外線硬化性液晶材料ＵＣＬ−００１に対しては、概ね５０ｗｔ％程度までは、他の液晶材料を添加しても固体状の膜が得られることを確認している。
【００４７】
図７は、第２の実験の測定系を示す概略断面図である。第１の実験の測定系との違いについて説明する。第２の実験では、基板法線方向を０°とし、溝方向に直交する面内で投光器角度（入射角度）を変化させて、散乱板に光線が斜め入射する場合の光透過率を測定した。
【００４８】
図８及び図９は、それぞれ、入射角度１０°のときの、溝平行サンプル及び溝直交サンプルの光透過率を示すグラフである。
【００４９】
図１０及び図１１は、入射角度２０°のときの、溝平行サンプル及び溝直交サンプルの光透過率を示すグラフである。
【００５０】
第１の実験（入射角度０°）の場合と同様に、溝平行サンプル及び溝直交サンプルのそれぞれに対し、偏光板透過軸を溝方向と平行にした偏光板平行配置、及び偏光板透過軸を溝方向と直交にした偏光板直交配置について、測定を行なった。
【００５１】
図８〜図１１に示すように、溝平行サンプル及び溝直交サンプルにおいて、入射角度１０°及び２０°ともに、第１の実験と同様に、偏光板透過軸方向が光学膜の屈折率の大きい方向と揃っているときに、高い透過率が得られている。
【００５２】
ただし、斜め入射の第２の実験では、溝平行サンプルの方が、溝直交サンプルよりも明るさの差が大きい傾向が見られる。特に、入射角度２０°の場合、溝平行サンプルの明るさの差が２０％程度であるのに対し、溝直交サンプルの明るさの差は１４％程度である。これより、光学膜の溝方向と、膜面内で屈折率の大きい方向を揃えることにより、屈折率の大きい方向の偏光成分の光透過量を増やせることが示唆される。
【００５３】
また、斜め入射の第２の実験では、溝平行サンプル及び溝直交サンプルにおいて、偏光板平行配置及び偏光板直交配置ともに、入射角度よりも小さい角度に光透過率分布のピークが位置する傾向が見られる。すなわち、上方向（基板法線方向）に多くの光を出射できる。
【００５４】
第１及び第２の実験より、入射角度が大きくなるほど、光学膜を透過する光透過量（受光器角度についての積分値）が大きくなる傾向が見られた。例えば、溝平行サンプルで偏光板平行配置の場合、光透過量は、入射角度０°に比べて入射角度２０°で約１．５倍であった。
【００５５】
実施例の光学膜は、溝構造により、特に、溝方向に直交する方向に光の進行方向を広げる。例えば、溝方向と平行な一方向に長い線状光源からの入射光を散乱させて、面内で光強度が均一に近づけられた面状光源的な出射光を得ることができる。
【００５６】
次に、図１２を参照して、実施例の液晶表示装置について説明する。図１２は、実施例の液晶表示装置の概略断面図である。実施例の液晶表示装置は、バックライト２０と、散乱板２１と、液晶表示素子２２とを含む。バックライト２０は、例えば直下型構造であるが、サイドライト型構造とすることもできる。液晶表示素子２２は、例えばクロスニコル配置された一対の偏光板２２ａ、２２ｃと、これら偏光板２２ａ、２２ｃに挟まれた液晶セル２２ｂを含む。
【００５７】
散乱板２１は、実施例の光学膜とその基板を含み、バックライト２０と、液晶表示素子２２のバックライト側偏光板２２ａとの間に配置される。散乱板２１の光学膜の膜面内の屈折率の大きい方向と、バックライト側偏光板２２ａの透過軸方向とが揃っている。
【００５８】
このような、散乱板２１とバックライト側偏光板２２ａとの配置により、バックライト側偏光板２２ａを透過する光量の増加が図られ、また、面内での光強度の均一化が図られる。
【００５９】
上述のように、実施例の光学膜を１枚使うことにより、線状光源から出射された光を面状に広げることができる。点状光源から出射された光を面状に広げるには、実施例の光学膜を、溝方向を交差させて２枚重ねて用いるのが好ましいと考えられる。１枚目の光学膜で、点状光源からの光を線状光源的に広げ、２枚目の光学膜で、線状光源的に広がった光をさらに面状光源的に広げる。
【００６０】
次に、図１３〜図１６を参照して、２枚重ねの散乱板の光透過率を測定した第３の実験について説明する。
【００６１】
図１３は、第３の実験の散乱板の積層構造を示す概略斜視図である。第３の実験では、光入射側から、溝平行サンプル３０と溝直交サンプル３１とを重ねて、積層散乱板を形成した。
【００６２】
溝平行サンプル３０の光学膜面内の屈折率が大きい方向（破線矢印で示す）と、溝直交サンプル３１の光学膜面内の屈折率が大きい方向（破線矢印で示す）とが、平行に揃えられている。従って、溝平行サンプル３０の溝方向（実線矢印で示す）と、溝直交サンプル３１の溝方向（実線矢印で示す）とが、（平面視上）直交に配置されている。
【００６３】
第３の実験は、積層散乱板について、垂直入射光及び斜め入射光に対する光透過率を測定した。第３の実験の測定系は、第１及び第２の実験の測定系（図４及び図７参照）と同様である。ただし、第１及び第２の実験の測定系の単層の散乱板５が、積層散乱板に置き換わり、受光器角度（視角）と、投光器角度（入射角度）は、基板法線方向を０°とし、屈折率の大きい方向に直交する面内で変化させた。
【００６４】
積層散乱板に対し、偏光板透過軸を屈折率の大きい方向と平行にした偏光板平行配置、及び偏光板透過軸を屈折率の大きい方向と直交にした偏光板直交配置について、光透過率の測定を行なった。なお、第１及び第２の実験での偏光板平行・直交配置は、溝方向に対して定義したが、ここでは屈折率の大きい方向に対して定義している。
【００６５】
図１４〜図１６は、それぞれ、入射角度０°、１０°、及び２０°の光透過率を示すグラフである。横軸が受光器角度を度単位で示し、縦軸が光透過率を％単位で示す。
【００６６】
図１４〜図１６に示すように、入射角度０°、１０°、及び２０°において、第１及び第２の実験と同様に、偏光板透過軸方向が積層光学膜の屈折率の大きい方向と揃っているときに、高い透過率が得られている。明るさの差は、入射角度０°、１０°、２０°でそれぞれ、１３％程度、１３％程度、２０％程度であり、入射角度が大きくなるほど大きくなる傾向が見られる。
【００６７】
また、第２の実験と同様に、斜め入射（入射角度１０°、２０°）の場合、偏光板平行配置及び偏光板直交配置ともに、斜め入射の入射角度よりも小さい角度に光透過率分布のピークが位置し、上方向（基板法線方向）に多くの光が出射される傾向が見られる。
【００６８】
なお、光入射側に溝直交サンプルを配置した積層散乱板構造としても、同様な特性が得られるであろう。
【００６９】
このように、屈折率の大きい方向を揃えて複数枚の光学膜を積層した場合も、屈折率の大きい方向の偏光成分が多く出射されることがわかった。
【００７０】
以上説明したように、入射光を散乱させる凹凸構造を有し、膜面内の一方向に屈折率が大きい屈折率異方性を有する光学膜により、屈折率が大きい方向の偏光成分を、屈折率が小さい方向の偏光成分に比べて強く出射させることができる。
【００７１】
このような光学膜と、透過軸方向が光学膜の屈折率の大きい方向と揃った偏光板とを組み合わせることにより、明るい偏光を出射する光学装置が得られる。
【００７２】
このような光学膜は、例えば、紫外線硬化性液晶材料にスタンパで凹凸構造を転写することにより、容易に作製することができる。
【００７３】
なお、実施例の光学膜は、例えば車載用表示、遊戯用表示、携帯電話・デジタルカメラ用表示、オーディオ表示、パソコンモニター表示、テレビ表示など、バックライトを用いる液晶表示装置関連全般に応用することができる。
【００７４】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００７５】
１ａ  透明基板
１ｂ  配向膜
１  （配向処理が施された）基板
２  光学膜
３  スタンパ基板
４  紫外線
５  散乱板
６  偏光板
１０  投光器
１１  受光器
２０  バックライト
２１  散乱板
２２  液晶表示素子
２２ａ、２２ｃ  偏光板
２２ｂ  液晶セル
３０  溝平行サンプル
３１  溝直交サンプル
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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【図３】
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